C# デバッグモード"と"デバッグなしモードで答えが違う。

質問

//8が2の何乗か求めるプログラム。
using System;
class Class1 {
　static void Main() {
　　int a = (int)Math.Log(8.0,2.0);
　　double b = Math.Log(8.0,2.0);

　　if(b%1.0==0.0) Console.WriteLine("bは整数です");
　　else Console.WriteLine("bは整数ではありません");

　　Console.WriteLine("a={0} b={1}",a,b);

　　Console.Write("\n何かキーを押して");
　　Console.Read();
　　}
}

答えはa=3 b=3.0を予想していました。

C#.Net2003でコンパイルして実行した所、

デバッグモードで実行した時の答え：
　bは整数です。
　a=3 b=3

デバッグなしモードで実行した時の答え：
　bは整数ではありません。
　a=2 b=3

でした。

★質問1
これはC#.Net2003のバグなんでしょうか？
それとも、私がデバッグモードの仕様をきちんと理解していないだけでしょうか？？

★質問2
8が2の何乗かをint型で解を取得したい場合、
(int)Math.Round(Math.Log(8.0,2.0))のようにわざわざ書かないといけないのでしょうか？

以上、アドバイスよろしくお願いします。

回答No.1

BLUEPIXY · ベストアンサー

非常に興味深い問題だと思います。
ウチで試してみると、
デバッグモードでもリリースでも
　bは整数です。
　a=3 b=3
になりました。
コマンドラインからの実行では、
　bは整数ではありません。
　a=2 b=3
になりました。
（１）
これは、Math.Logの挙動が違うから違う結果になるのではないかと思います。
つまり、結果が異なる場合、別のMath.Logが使われているのではないかと思います。
これが、バグかと言われると微妙なところだと思います。
コンピュータでは、浮動小数点演算には誤差がつきものです。
　bは整数ではありません。
　a=2 b=3
の結果になる場合、
　　Console.WriteLine("a={0} b={1} e={2]",a,b,3.0-b);
とやってみると、eとして非常に小さい値が表示されるはずです。
そのために、aは小数部分が捨てられて２になり
bは整数ではありませんという結果になります。

（２）
Int型にキャストすると、小数部分が（正の数の場合）捨てられてしまうので、意図的にRoundによる丸めをするのも１つの方法ですが、
Int型で解を取得したいからIntにキャストするあるいは丸めるというのは、（１）のようなことを理解した上で実行するべきだと思います。
この場合、結果が理論上整数になると期待しているので、そのような処理をしているのですが、基本的に浮動小数点演算を行った結果が整数になるとか、理論値どおりに求まるとかそういうことを期待してはいけません。コンピュータによる計算にはつねに誤差があることを考慮する必要があります。
また、そういう意味では、Int型へのキャストは、四捨五入による丸めより一般に誤差が大きいと思われるので、整数で結果を得たい場合、Roundする方が良いでしょうね。
この問題の場合、８の素因数分解をすることで
２＊２＊２の結果を得ることができます。
そのように、結果が整数で得られることが重要な場合、アルゴリズムを考慮する必要があると思います。

お礼

回答どうもありがとうございました。
お礼遅くなり、申し訳ありません。

うちだけの固有の問題だけではないことだけでもわかり、助かりました。
double型なので、しょうがないことなのかもしれませんが、非常に使いづらいのは確かですね。
Math.Logメソッドの少数切捨て・切上げをするときは、少数10桁くらいでまるめてつかうことにします。

他方、デバッグモードとデバッグなしモードで値が違うのはかなり嫌です。
デバッグするのに一苦労です・・・。

いずれにしても、回答どうもありがとうございました。